一种隔水管涡激振动检测新算法

涡激振动(Vortex induced Vibration,VIV)是导致深水隔水管疲劳的主要诱因,振动位移或位移均方根是隔水管VIV监测的主要参数;针对VIV检测问题,提出了基于自相关矩阵分解的VIV频率和位移检测算法;给出了隔水管VIV检测模型,利用自相关矩阵分解算法检测出信号的频率以及相应的振幅,然后重构隔水管VIV响应位移的时间历程,得出位移或者均方根;仿真结果表明:与现有的Welch位移检测算法相比,基于自相关矩阵分解的VIV检测算法具有精度高,适用性广,实用性强等特点。     

Optimal setpoint chasing in dynamic positioning of deep‐water drilling and intervention vessels

Conventional controller designs for dynamic positioning of ships and floating marine structures have so far been based on the principle on automatic positioning in the horizontal‐plane about desired position and heading co‐ordinates defined by the operator. A three degrees‐of‐freedom multivariable controller either of linear or nonlinear type, normally with feedback signals from surge, sway and yaw position and velocities, has been regarded as adequate for the control objective. For floating structures with small waterplane area such as semi‐submersibles, feedback from roll and pitch angular rotation velocity may also be included to avoid thrust‐induced roll and pitch motions that are caused by the hydrodynamic and the geometrical couplings between the horizontal and vertical planes. However, for certain marine operations this control philosophy may not be the most appropriate approach ensuring safety and cost effectiveness. For drilling and work‐over operations the main positioning objective is to minimize the bending stresses along the riser and the riser angle magnitudes at the well head on the subsea structure, and at the top joint as well. A positioning control strategy solely based on manual setting of the desired position co‐ordinates may not be the most optimal solution for these applications. In this paper a new hybrid dynamic positioning controller, that also accounts for riser angle offsets and bending stresses is proposed. It is shown that a significant reduction in riser angle magnitude can be achieved. Simulations with a drilling semi‐submersible demonstrate the effect of the proposed control strategy. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.     

催化裂化提升管反应器数学模拟新方法

催化裂化提升管反应器数学模型基本上都是基于平推流反应器的假设建立起来的,但是由于其内部流动、传热以及反应过程非常复杂、偏离平推流较大,所以在模型的实际应用中必须用装置因数去校正,表现出较强的经验性,为了改变这种状况,本文通过研究分析,提出了对催化裂化提升管反应器进行多维微分模拟的研究方法,从根本上把反应器结构尺寸、物流入口条件,流动特征及传热特征等影响考虑进来,把流动、传热、传质、裂化反应以及湍流脉动作用全部纲入模型中,建立催化裂化提升管反应器的流动反应综合模型,通过对模型的求解,可以得到提升管反应器内催化剂颗粒及油气的速度分布、温度分布以及组分分布,从而揭示工业提升管反应器内的化学工程信息。这些数据对工业提升管反应器的设计、操作优化及新技术的实施都是十分重要的。     

海洋立管焊接接头的断裂参量J积分研究

针对深水海洋立管的特点,采用弹塑性有限元计算方法,对裂纹深度、长度、管道径厚比等因素对海洋立管断裂参量J积分的影响进行了研究,并在此基础上分析不同焊接接头组配在加载过程中的断裂性能。结果表明,焊接接头J积分值与全母材是有所差异的。因此,在海洋立管焊接结构安全评定中,除考虑不同裂纹深度、长度、管道径厚比对海洋立管的影响外,还必须考虑焊缝组配对焊接接头断裂参量的影响。     

细长柔性立管涡激振动的数值模拟研究

应用基于浸入边界法（IBM）的三维水动力并行计算程序CgLES_IBM,并结合隐式结构动力计算程序X-code,研究了低雷诺数条件下细长柔性立管的涡激振动问题。研究发现：立管的振动体现出明显的驻波振动特征。立管在顺流向主要激发奇数阶模态,而横流向处于激发状态模态的奇偶性取决于涡激振动卓越频率和立管固有频率之间的关系。涡激振动的频谱呈现为单谱模式,所有的振动能量都集中在一个窄频段上,波节处能量较弱,波腹处能量较强。波节处,时均能量传递系数为负值,涡激振动处于抑制状态,相邻波节之间,时均能量传递系数为正值,并沿展向呈现出“马鞍形”分布,涡激振动处于激发状态。柔性立管涡激振动的泻涡模式呈现出三维特性,近尾流区为2S模式,但由于倾斜泻涡造成尾涡沿展向移动,尾涡模式随后变为2P₀模式,随着较弱漩涡的耗散,在远尾流区,尾涡模式又回到2S模式。     

差动式调压室在我国的应用及优化设计

结合差动式调压室在我国的应用、运行情况,对差动式调压室的布置、结构计算及尺寸设计等方面内容进行总结和讨论,有助于今后设计和建设水平的提高。     

LTB-2增产丙烯助剂的工业应用

在两段提升管催化裂化装置上,当粗汽油回炼量为6.5t/h时,加入占催化剂藏量为5%的LTB-2增产丙烯助剂,可使丙烯收率提高1.59个百分点,总液收率提高0.39个百分点,汽油质量得到改善.在增产丙烯助剂添加量保持不变的条件下,当粗汽油回炼量由0增加到8.9 t/h时,丙烯收率由5.02%提高到7.40%.此外,增加粗汽油回炼量,有利于改善汽油质量,但干气和焦炭的收率增加,总液收率下降.     

催化裂化汽油在LBO-A/LBO-16催化剂上的芳构化

以催化裂化汽油为原料,LBO-A催化剂和LBO-16催化剂混合物(二者质量比为1∶1)为芳构化催化剂,在小型固定流化床反应器和中型提升管反应器上进行了芳构化反应性能研究。结果表明,在2种反应器中,产品液体收率大于89%,改质汽油烯烃体积分数下降20个百分点以上,芳烃体积分数增加10个百分点以上,产品分布和汽油质量得到改善。在小型固定流化床中的芳构化改质汽油中,烯烃体积分数下降幅度及芳烃体积分数增加幅度大于在中型提升管反应器上的。     

双流化床送风特性对循环流率影响的试验研究

颗粒循环流率是双循环流化床气化装置性能优化的重要因素,而给风特性是影响颗粒循环流率的主要参数之一。自行设计并搭建了双循环流化床冷态试验台,试验研究了两床给风特性对颗粒循环流率的影响,重点分析了提升管二次风特性对颗粒循环流率的影响。试验表明:物料固定粒径、固定静床高时,颗粒循环流率随着两床风速的增大而增加,二次风速超过一定值后,颗粒循环流率增加的趋势趋于平缓;提升管径向给入二次风比切向给入二次风时颗粒循环流率大;颗粒循环流率对二次风口高度变化敏感,二次风口布置在距布风板15 cm时比20 cm时颗粒循环流率明显增加;颗粒循环流率随着风口数目的增加稍有增加。     

新型内循环石油焦燃烧器烧焦管内颗粒流动特性

针对石油焦及其气化余焦的燃烧和流化特性,自建了冷态实验装置。以石英砂颗粒作为固体物料,常温空气为流化介质,在烧焦管内表观气速为3.07~6.63 m/s,颗粒循环强度为24.7~154.2 kg/(m2.s)的条件下,采用DDY型差压变送器和脉冲磷光颗粒示踪法分别测量了烧焦管内的床层轴向平均固含率分布和颗粒停留时间分布规律。结果表明,当表观气速为3.96 m/s时,随着颗粒循环强度的提高,烧焦管相同高度处平均固含率分布增大;当颗粒循环强度为106.5 kg/(m2.s)时,随着烧焦管内表观气速的提高,烧焦管整个高度上的平均固含率分布减小。烧焦管内颗粒的扩散由弥散颗粒扩散和颗粒团扩散组成。建立了烧焦管内床层轴向平均固含率关联式及颗粒的轴向扩散模型,模型的计算值与实验值能较好地吻合。